Химия и химические технология/
7. Неорганическая химия
Авина
С.И., к.т.н. Гончаров И.И.,
Бондаренко Л.Н.
Национальный технический университет˝ Харьковский политехнический институт˝ г. Харьков, Украина
Исследование платиносодержащих
шламов
Платиноидные катализаторы используются в ряде важных химических технологий, а именно
в производстве неконцентрированной азотной кислоты методом каталитического
окисления аммиака [1], в производстве синильной кислоты методом окислительного аммонолиза метана (метод
Андруссова)[2], а также в производстве гидроксиламинсульфата.
Одной
из проблем этих производств являются значительные потери платиноидного
катализатора [3,4]. Учитывая то, что металлы платиновой
группы очень дорогие и остродефицитные, к тому же Украина не располагает
собственными месторождениями платиноидов, исследования направленные на уменьшение потерь и
вложений металлов платиновой группы, а также извлечение платиноидов из
различных платиносодержащих шламов являются актуальными и своевременными.
В
процессе эксплуатации установок производства азотной кислоты под давлением
0,716 МПа было установлено, что внутренняя поверхность аппаратов покрыта очень
мелким налетом, который содержит в себе металлы платиновой группы.
Нами выбран
для исследования шлам, который был
извлечен из котла-утилизатора нитрозных газов производства азотной кислоты под
давленим 0,716 МПа, накопленные в котле-утилизаторе в течении
одного года.
Количественный
состав платиносодержащего шлама был исследован методом лазерной масс-спектрометрии,
данные сведены в таблицу.
С
помощью рентгенофазового анализа было установлено, что платиноиды в шламах
находятся: платина в виде металлической
платины, а палладий в виде металлического палладия и оксида палладия.
Таблица – Количественный состав шлама
|
Основные
компоненты |
Содержание,
% масс. |
|
Железо |
58,6 |
|
Никель |
4,6 |
|
Хром |
7,6 |
|
Титан |
1,1 |
|
Алюминий |
0,55 |
|
Кальций |
3,0 |
|
Марганец |
2,8 |
|
Кремний |
0,63 |
|
Медь |
0,07 |
|
Платина |
7,46 |
|
Палладий |
1,16 |
|
Родий |
0,128 |
Проведенный
литературный поиск показал, что количество реагентов, применяемых для
извлечения металлов платиновой группы, незначительно. Подавляющее большинство
реагентов неизбирательные. К ним относятся некоторые неорганические и
органические осадители, которые осаждают платину из растворов ее соединений в
виде металла.
К неорганическим осадителям относятся [5]: хлористое олово, сероводород,
хлористый аммоний, цинк, магний,
алюминий, каломель и т.д.
Чаще всего на аффинажных заводах используют в
качестве осадителя хлористый аммоний. Платина
практически полностью осаждается из раствора вследствие незначительной
растворимости хлорплатината аммония в растворах хлористого аммония. Но этот осадитель имеет некоторые недостатки: во-первых, необходимо
повторно производить процесс растворения платины в царской водке и переосаждать в виде хлорплатината. Во-вторых, при
использовании хлористого аммония потери платины на стадии прокалки составляют ~
10 % масс.
Использование
цинка, алюминия [6] также неприемлемо из-за того, что осажденная платина
загрязнена металлом-осадителем и также требует дополнительной очистки
полученной платины.
Эти
недостатки можно устранить, если использовать для извлечения платины органические
осадители [7].
Дальнейшие
наши исследования направлены на то, чтобы подобрать, такой органический восстановитель платины, который
бы полностью осаждал ее из бедного шлама азотного производства.
Литература:
1.
Атрощенко В.И., Каргин С.И. Технология азотной кислоты. М., «Химия»,
1970. - С. 76 – 77.
2.
Получение синильной кислоты по методу
Андрусова / Гринь Г.И., Трусов Н.В., Лобойко А.Я., Кошовец Н.В. – Х.:
Основа, 1999 – 368с.
3.
Атрощенко В.И. Катализаторы в азотной промышленности. Харьков, «Вища школа», 1977. - С. 73.
4.
Атрощенко В.И., Лобойко А.Я., Седашева Е.Г. и др.
Улавливание платиноидного катализатора, теряемого при
окислении аммиака – Изв. вузов. Химия и хим.
технология, 1974. - №17. - Вып. 10. - С. 1587 – 1589.
5.
Гинзбург
С.И., Езерская Н.А., Прокофьева И.В. Аналитическая
химия платиновых металлов. М.: Наука,
1972 – 613с.
6.
Поморцева Е.Е., Гринь Г.И., Лобойко А.Я. Извлечение платиноидных
металлов из шламов химическим способом // Сборник материалов 2 Международной
конференции "Благородные и редкие металлы". – Донецк. – 1997. – ч. 1.
– с. 189-190.
7.
Гинзбург С.И., Гладышевская
К.А., Езерская Н.А., Прокофьева И.В. Руководство по
химическому анализу платиновых металлов и золота. М.: Наука, 1965 – 215с.
Авина Светлана
Ивановна, аспирант
кафедры химической технологии неорганических веществ, катализа и экологии
Национального технического университета “Харьковский политехнический институт”,
ул. Фрунзе, 21, Харьков, Украина, 61002.
Контактный
телефон: (057) 707-69-31.
Гончаров Игорь Иванович, кандидат
технических наук, доцент кафедры химической технологии неорганических веществ,
катализа и экологии Национального технического университета “Харьковский
политехнический институт”, ул. Фрунзе, 21, Харьков, Украина, 61002.
Контактный
телефон: (057) 707-69-31.
Бондаренко Людмила Николаевна,
научный сотрудник кафедры химической технологии неорганических веществ, катализа
и экологии Национального технического университета “Харьковский политехнический
институт”, ул. Фрунзе, 21, Харьков, Украина, 61002.
Контактный
телефон: (057) 707-63-85.